李正強(qiáng)
河南高速公路發(fā)展有限責(zé)任公司,河南 鄭州 450052
橋面鋪裝的主要目的就是通過設(shè)計(jì)將橋面建成平坦的行駛路面,以保證交通車安全、舒適地行使。然而,橋面卻要抵抗車輛的沖擊而產(chǎn)生磨耗和剪切變形,防止雨水、日照等氣候作用,防止灑落的化學(xué)藥品等對橋面板的腐蝕,防止其他重物直接沖擊,并且保護(hù)橋梁防止老化,延長使用年限。
常見的橋梁鋪裝類型有:瀝青混凝土鋪裝、橡膠瀝青混凝土、環(huán)氧樹脂鋪裝、混凝土鋪裝、鋼纖維混凝土鋪裝、鋼筋鋼絲網(wǎng)鋼纖維增強(qiáng)混凝土(三鋼混凝土鋪裝),以及其他樹脂纖維混凝土鋪裝。
對于沒有抗凍要求的鋪裝層,對于不設(shè)置水層的小橋,在橋面板上鋪筑5~8cm的普通混凝土,混凝土等級要與橋面板混凝土等級相同或高一個等級,鋪筑時特別要注意密實(shí)、充分振搗,表面應(yīng)該保持一定的粗糙度。
對大橋、特大橋或在橋面板位于結(jié)構(gòu)受拉區(qū)二可能出現(xiàn)裂縫的橋梁,橋面鋪裝一般都要采用防水混凝土作為鋪裝層,抗?jié)B壓力值比設(shè)計(jì)規(guī)定的抗?jié)B等級提高0.2~0.4MPa.在施工時常添加外加劑---加氣劑、減水劑、三乙醇胺等,施工后注意養(yǎng)護(hù);另一種方法就是采用底板卷材進(jìn)行防水層處理,常用的卷材—石油瀝青油氈、瀝青玻璃布油氈等,在其上鋪筑4cm厚、強(qiáng)度不低于C20的細(xì)骨料混凝土保護(hù)層,最后再在上修筑瀝青混凝土或水泥混凝土路面鋪裝。
鋪設(shè)防水層之后再直接誒進(jìn)行橋面鋪裝、磨耗層鋪裝。
1)直接鋪裝:由于小跨徑橋,不須進(jìn)行防水處理直接進(jìn)行鋪裝,常采用單層一次性鋪裝,或采用雙層鋪裝;
2)安置防水層后的鋪裝:方法與加防水層的混凝土鋪裝雷同;
3)磨耗層鋪裝:這種結(jié)構(gòu)形式常用于防水混凝土鋪裝層后的表面處理,可以提高橋面的耐久性和舒適性,厚度一般采用2cm。
鋼纖維混凝土?xí)r一種抗拉、抗折、抗沖擊性能、抗疲勞性能等各種性能均由于普通混凝土的新型橋面鋪裝材料,對延長橋面鋪裝使用年限,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)性能有明顯的作用,其施工工藝與普通混凝土橋面鋪裝層減薄40%~50%。
三缸混凝土鋪裝是一種性能比鋼纖維混凝土更優(yōu)良的高性能橋面鋪裝材料,尤其是抗拉、抗裂、抗沖擊及耐久性方面的性能,是一種高性能新型橋面鋪裝材料,對特大型橋梁和交通流量大的城市尤為適用。
橋梁鋪裝的功能,就是維持橋面使用的能力。其評價(jià)方法是:用車輛安全行駛舒適性和鋪裝功能維護(hù)水平來檢驗(yàn)。
合理的評價(jià)橋梁鋪裝的使用功能,在設(shè)計(jì)年限內(nèi),建立現(xiàn)有鋪裝的養(yǎng)護(hù)維修計(jì)劃,調(diào)查鋪裝的破壞原因,用AASHO的服務(wù)指數(shù)公式來量化,但是在國內(nèi)尚沒有一個完整的評價(jià)方法。
橋梁鋪筑層常見的缺陷,造成的原因及對使用性能的影響,可總結(jié)為以下幾點(diǎn):
1)損傷的形式:高低差,現(xiàn)象,結(jié)構(gòu)物相連部位存在高低之差。其主要原因是:結(jié)構(gòu)物與填土部位處不均勻沉降,結(jié)構(gòu)物回填土部位夯實(shí)不夠,在結(jié)構(gòu)物接頭不平,瀝青穩(wěn)定性不夠,在結(jié)構(gòu)物接頭部位瀝青混合物碾壓不夠。對使用性能的影響是:行車舒適性降低,發(fā)生噪聲,促使接頭部位鋪裝、結(jié)構(gòu)物、伸縮縫的破壞。
2)損傷的形式:變形又分為凹凸、車轍、泛油。凹凸的現(xiàn)象是:沿橋縱方向有周期性的波,表面鼓包(局部超填)。主要原因是:瀝青混合料穩(wěn)定性不夠,橋面板不平整,瀝青粘結(jié)層用量過多、不勻。對使用性能的影響:行駛的穩(wěn)定和安全性下降,行車舒適下降。車轍的現(xiàn)象是:橋面存在橫向波。主要原因是:瀝青混合料穩(wěn)定性不夠,過大的交通量(特別是高溫、低速、或靜止荷載)。對使用性能的影響:行駛穩(wěn)定性下降,濺水妨礙行車,積水、降低抗滑;濺水影響行人。泛油現(xiàn)象:鋪裝表面滲出瀝青。主要原因:瀝青混合料中瀝青過多,軟瀝青;瀝青粘結(jié)層用量過多;骨料級配不良。對使用性能的影響:雨天易打滑;行車安全降低;與車轍、凹凸不平有關(guān)。
損傷的形式:破裂(磨耗)又分為損壞(松散),磨光坑槽表面行車鱗片。損壞(松散)的現(xiàn)象是:由于行駛的車輪作用,鋪裝表面的細(xì)骨料慢慢地脫離,表面呈現(xiàn)鋸齒式的粗糙狀態(tài)。主要原因:瀝青混合料碾壓不夠,軟骨料,瀝青量不夠,瀝青混合料過熱,帶釘和帶鏈車輪的影響,路在地面上的砂石與車輪的摩擦作用。對使用性能的影響:行車舒適性下降,與車轍、坑槽的產(chǎn)生有關(guān),增加輪胎的噪聲。磨光坑槽表面行車鱗片的現(xiàn)象:鋪裝被行駛的車輛細(xì)磨,形成平滑的狀態(tài),鋪裝表面上的局部坑槽出現(xiàn)脫離的薄片狀態(tài)。主要原因:軟而易壓碎的骨料,交通量,瀝青混合料質(zhì)量問題,瀝青混合料碾壓不夠。對使用性能的影響:抗滑力下降,水的滲透的影響,行車安全度下降。
損傷的形式:裂縫可分為細(xì)微裂縫、線狀裂縫、格子裂縫,細(xì)微裂縫的現(xiàn)象是:初期裂縫。主要原因:瀝青混合料質(zhì)量問題,瀝青老化,橋面板裂縫,橋梁振動、撓度和應(yīng)力的傳布。對使用性能的影響:想線狀裂縫和格子裂縫發(fā)展;水的滲透影響到結(jié)構(gòu)物。線狀裂縫的現(xiàn)象:橫車道方向、或沿縱段方向上幾乎沿直線伸展。主要原因:撓度較大的橋梁;由于橋梁的振動特性產(chǎn)生了局部應(yīng)力集中;橋面板的撓度特性(特別是薄壁面板)。對使用性能的影響:水的滲透使鋪裝破壞擴(kuò)大;對結(jié)構(gòu)物的影響。格子裂縫的現(xiàn)象:裂縫形成相互連接的格子狀態(tài)。主要原因:橋梁的振動、撓度;橋面板的損傷,瀝青混合料質(zhì)量問題,瀝青老化。對使用性能的影響:行駛安全度下降,水的滲透擴(kuò)大鋪裝破壞,波及結(jié)構(gòu)物,鋼橋結(jié)構(gòu)生銹。
3.1.1 裂縫、填充裂縫
當(dāng)裂縫小于0.2mm并且周邊材質(zhì)沒有破損現(xiàn)象,可采用環(huán)氧樹脂漿罰進(jìn)行注漿封閉;裂縫較大時,并且周邊材質(zhì)沒有破碎現(xiàn)象,可此采用瀝青材質(zhì)進(jìn)行填充封閉。
3.1.2 坑槽、破裂等缺陷,通??捎萌缦路椒ㄟM(jìn)行維修
對于發(fā)展為坑槽或破裂的部位,可以采用對原結(jié)構(gòu)進(jìn)行修補(bǔ),將原水泥混凝土鋪裝層的表面鑿毛,并盡可能深一些,使骨料露出,用清水沖洗干凈并充分潤濕,再涂上同強(qiáng)度等級的水泥砂漿(或其他粘結(jié)材料),最后鋪筑一層4~5cm厚的水泥混凝土鋪裝層(注意應(yīng)達(dá)到荷載要求)。
3.1.3 磨光、脫皮、露骨等缺陷
除了修補(bǔ)外,如果整體的性能較好可以采用加鋪一層2~3cm的瀝青混凝土磨耗層進(jìn)行處理。
3.1.4 全面翻修
橋面鋪裝層如果已損壞嚴(yán)重,可以采用重筑的方法修補(bǔ)。新鋪的面層可采用普通混凝土或者使用鋼纖維混凝土等其他材料。
主要解決以下病害:封閉裂縫、填充裂縫、修補(bǔ)裂縫、修補(bǔ)坑槽、修補(bǔ)龜甲狀裂縫、修補(bǔ)車轍、修補(bǔ)松散、修補(bǔ)泛油、修補(bǔ)搓板路、翻修等項(xiàng)問題。
采用注入法封閉常見裂縫工藝程序:清理、清掃、注入瀝青、檢查、整理、開放交通。
用瀝青混凝土修補(bǔ)損傷鋪裝層方法:清理出修補(bǔ)面(面積>1m2,深度達(dá)橋面板)、灑涂瀝青粘結(jié)劑、骨料粒徑ф=5-10cm瀝青混凝土進(jìn)行超填、碾壓、灑粉(砂)、修飾、開放交通。
用切削法處理縱橫面波:對付車轍的一種有效方法,一般還要采用同時加熱的工序。泛油處理,局部就采用撒布粗砂和小石子,進(jìn)行碾壓處治;如泛油程度嚴(yán)重者,應(yīng)結(jié)合切削施工法合同處治。
磨光:應(yīng)用可槽施工法、樹脂加硬骨料粘結(jié)路面施工法。
老化產(chǎn)生的裂縫:采用乳化瀝青噴霧封面和以瀝青砂封面,填充小裂縫、表面孔隙和坑槽。
翻修:依據(jù)橋面鋪裝損失程度,可以采用全部翻修鋪裝厚度、僅翻修面層、返修部分的任意厚度鋪裝層的三種方式。施工要注意結(jié)構(gòu)的清理工作、修補(bǔ)斷面的處理、修補(bǔ)材料的設(shè)計(jì)、碾壓掩護(hù)等各項(xiàng)工作的程序。
應(yīng)經(jīng)常清掃橋面,保持橋面清潔完整和有一定的路拱。橋面在雨后應(yīng)隨時將積水掃到泄水管排除,不要積存。冬天結(jié)冰或在下雪后,應(yīng)及時清除橋面上的凍塊或積雪。嚴(yán)禁在橋面上堆置雜物或占位曬場等,以保證車輛過橋時行駛的安全。此外,橋面防水層如有損壞也要及時進(jìn)行修理。
總之,對于橋面鋪裝維修與養(yǎng)護(hù),我們要精心檢驗(yàn)、精心施工,應(yīng)優(yōu)先選用經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)過的新技術(shù)、新材料,特別應(yīng)優(yōu)先選用優(yōu)質(zhì)新型瀝青、橡膠瀝青、環(huán)氧瀝青和纖維瀝青等新型材料。
[1]姜慶林,邢玉東,姜曉武,等.高速公路橋面瀝青混凝土鋪裝[M].東北公路,2002.
[2]郭忠印,李立寒.橋面鋪裝施工與養(yǎng)護(hù)技術(shù)[M].人民交通出版社,2003,11
[3]李德月,范明偉.橋面鋪裝早期破壞原因及治理方法[M].中國公路,2004,13.